新華社上海3月22日電（記者吳振東）研發(fā)高強度、耐高溫、輕質化、功能化兼具的先進樹脂基復合材料，是解決航空航天等領域先進裝備制造難題的關鍵。近日，高分子材料基因組研發(fā)平臺在華東理工大學誕生。平臺通過對高分子材料研發(fā)中的結構性能進行數(shù)據(jù)挖掘，并集成機器學習性能預測、結構設計、配方及工藝參數(shù)優(yōu)化等功能，使高性能高分子材料的研發(fā)大大提速。
平臺開發(fā)團隊負責人、華東理工大學教授林嘉平表示，隨著人工智能等新技術的發(fā)展，新材料研發(fā)工作正逐漸從科學家“經驗試錯”階段轉入“智能制造”階段，高分子材料基因組研發(fā)平臺便是大數(shù)據(jù)、人工智能與高分子材料研發(fā)領域開展融合創(chuàng)新的一項成果。
數(shù)據(jù)庫是構筑這一平臺的基石。據(jù)介紹，團隊目前已建成樹脂結構性能數(shù)據(jù)庫和基團間化學反應數(shù)據(jù)庫，包含3萬多種聚合物近15萬條性能數(shù)據(jù)、58516種基元反應模板的近140萬條化學反應數(shù)據(jù)。在此基礎上，團隊創(chuàng)建了面向高分子10余種性能的機器學習預測模型，使平臺具備數(shù)據(jù)檢索、性能預測、配方優(yōu)化等多項功能。
科研人員向記者演示：當用戶使用該平臺進行高分子材料性能預測時，先點擊菜單項中的“繪制結構”，繪制出某種環(huán)氧樹脂和固化劑的結構式，再點擊“開始預測”，短短幾秒，頁面就會顯示后臺計算出的該環(huán)氧樹脂在力學、熱學、介電等方面的性能預測數(shù)據(jù)。
“相比在實驗室人工化學合成高分子材料，進而驗證其性能，這種虛擬設計、高通量預測的方法可大大提高新材料的研發(fā)效率?！绷旨纹秸f。
運用該方法，林嘉平團隊已研制出系列先進復合材料基體樹脂，如固化溫度小于300攝氏度、5%熱分解溫度大于650攝氏度、玻璃化轉變溫度大于600攝氏度的新型耐高溫、易加工硅萘炔和硅芴炔樹脂，耐高溫、高韌性的新型聚硅炔酰亞胺樹脂等。這些新型樹脂經相關科研單位開展復合材料及構件性能評價，解決了我國在高性能高分子材料領域的部分需求。
（責任編輯：蔡文斌）
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